《生物》第一章课件

生物第一章生命的物质基础目录01组成生物体的化学元素02组成生物体的化合物目录01组成生物体的化学元素一、大量元素与微量元素根据在生物体内含量的不同，组成生物体的化学元素可分为两大类，即大量元素和微量元素。大量元素：是指含量占生物体总重量万分之一以上的元素，如C，H，O，N，P，S，K，Ca，Mg等。微量元素：

通常是指生物体生活所必需，但是需要量却很少的元素，如Fe，Mn，Zn，Cu，B，Mo等。微量元素在生物体内的含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。一、大量元素与微量元素元素占人体体重比例（%）占非木本植物重量比例（%）功

能氧（O）6578参与细胞呼吸，存在于大多有机物和水中碳（C）1811有机分子的骨架，能与其他原子形成共价键氢（H）109存在于大多有机分子中，水的组分，氢离子参与能量传递氮（N）3*蛋白质和核酸的成分，植物叶绿素的成分钙（Ca）1.5*骨和牙的结构成分，重要的信号分子，参与血凝集，参与植物细胞壁的组成磷（P）1*核酸和磷脂的成分，在能量转移反应中起重要作用，骨的结构成分钾（K）**动物细胞中主要的阳离子，在神经功能中有重要作用，影响肌收缩，控制植物气孔的开启硫（S）**大多数蛋白质的成分钠（Na）**钠离子是动物体液中的阳离子，维持体液离子平衡，在神经脉冲传导中和植物光合作用中具有重要作用镁（Mg）**镁离子是动物血液和其他组织必需的离子，激活酶，植物叶绿素的成分氯（Cl）**氯离子是动物体液中主要的阴离子，在维持平衡中起重要作用，在光合作用中也有重要作用铁（Fe）**动物血红蛋白质的成分，酶的活性中心表1-1组成生物体的一些重要化学元素二、生物界与非生物界的统一性和差异性生物界与非生物界的统一性主要表现在以下几个方面：①生物界和非生物界都是由化学元素组成的，组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，没有一种元素是生物界所特有的；②生命起源于非生物界；③组成生物体的基本元素可以在生物界与非生物界之间循环往复运动。二、生物界与非生物界的统一性和差异性但是生物界和非生物界又存在着本质的区别，主要表现在：①组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中的含量相差很大；②无机自然界中的各种化学元素不能表现出生命现象，只有在生物体中有机地结合在一起，才能表现出生命现象，因此生物界和非生物界又存在着差异性。目录02组成生物体的化合物一、水组成生物体的化合物中，水的含量是最高的，一般占生物体质量的65%～95%。在不同生物体或者同一生物体的不同器官中，水的含量差异极大。一般来说，水生生物和生命活动旺盛的器官含水量较高，而陆生生物和生命活动不旺盛的器官含水量较低。一、水（一）水是代谢物质的良好溶剂和运输载体游离水是良好的溶剂，可溶解很多物质，并且能够在细胞间自由流动，将溶解在其中的营养物质运输到各个组织，同时将各组织产生的代谢废物运输到排泄器官，排出体外。（二）水是促进代谢反应的物质水是极性分子，能使溶解于其中的多种物质离解，从而促进生物体内化学反应的进行。同时，水能够促进各种电解质离解，加速化学反应。一、水（三）水参与细胞结构的形成结合水是细胞结构的重要组成成分，不能溶解其他物质，不参与代谢作用，但是结合水能够使各种组织、器官维持一定的形状、弹性和硬度。（四）水有调节各种生理作用的功能水分子具有很强的极性，其沸点高、比热容和蒸发热大，并且能溶解许多物质，这些特性对于维持生物体的正常生理活动有着极为重要的意义。二、无机盐无机盐在生物体内通常以离子状态存在，常见的阳离子有K+，Na+，Mg2+，Fe2+，Fe3+等；常见的阴离子有Cl‒，等。生物体中无机盐的含量很少，仅占身体干重的2%～5%，但在生物体的结构组成和维持正常生命活动中起着非常重要的作用。三、糖类（一）糖类的分类01

单糖是不能水解的最简单的糖类，是构成各种二糖和多糖的分子的基本单位，如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖等。单糖02二糖二糖水解后能够生成两分子单糖。最重要的二糖是人类日常食用的蔗糖、麦芽糖和乳糖。03多糖多糖水解后能够生成多分子单糖。天然的糖类绝大多数以多糖的形式存在，广泛分布于动植物和微生物组织中，具有许多重要作用。三、糖类（二）糖类的主要功能①糖类是一切生物体所需能量的主要来源，为生物体提供能量以维持生命活动，如肌肉收缩所需能量的提供；②糖类能够作为生物体的结构组分参与各种组织，如植物的茎、动物的结缔组织等；③糖类是生物体合成其他化合物的重要碳源，如蛋白质、脂类及核酸的合成等；④糖类有时还作为抗原性结构物质存在，在细胞识别、免疫活性等多种生理活动中有重要意义；⑤糖类是一种重要的信息分子，能与蛋白质、脂类形成复合糖，在生物体内发挥重要作用。四、脂类（一）脂类的分类3．固醇

固醇又叫甾醇，是合成胆汁及某些激素（如肾上腺皮质激素、性激素等）的前体。来自植物的固醇称为植物固醇，来自动物的固醇称为动物固醇。1．脂肪脂肪也叫中性脂，是动植物体内的储能物质。动物体内的直接能源过剩时，首先转化成糖原，然后再转化成脂肪；而在植物体内主要转化成淀粉，有的也能转化成脂肪。2．类脂

类脂包括磷脂和糖脂，其中，含有磷酸的脂类衍生物称为磷脂，含有糖的脂类衍生物称为糖脂。四、脂类（二）脂类的主要功能脂类是构成生物膜的重要成分，是动植物的储能物质；①机体表面的脂类有防止机械损伤和水分过度散失的作用；②脂类与其他物质相结合，构成了细胞之间的识别物质和细胞免疫的成分；③某些脂类具有很强的生物活性。④五、蛋白质（一）蛋白质的组成元素和基本组成单位蛋白质主要由C，H，O，N四种元素组成，多数还含S。蛋白质的基本组成单位是氨基酸，其分子结构通式如图1-2所示。图1-2氨基酸的结构通式五、蛋白质（一）蛋白质的组成元素和基本组成单位根据R基的不同，可以将氨基酸划分为甘氨酸、丙氨酸、精氨酸等20种氨基酸。其中，甘氨酸的R基是一个氢原子，而丙氨酸的R基是一个甲基（－CH3）。不同R基组成的氨基酸五、蛋白质（二）蛋白质的结构蛋白质分子是由许多氨基酸分子相互连接而成的。氨基酸分子间互相结合的方式称为缩合。一个氨基酸分子的羧基与一个氨基酸分子的氨基相连接，同时失去一分子的水，这种结合方式称为缩合反应。两个氨基酸连接起来的肽叫二肽，三个氨基酸连接起来的肽叫三肽，多个氨基酸连接起来的肽叫多肽。多肽都有链状排列的结构，叫多肽链。蛋白质就是由一条多肽链或几条多肽链集合而成的复杂的大分子。五、蛋白质（二）蛋白质的结构二肽形成反应式五、蛋白质（三）蛋白质的生物学功能蛋白质的生物学功能多种多样，主要表现在以下几个方面：催化功能：生物体内能够进行新陈代谢是生命现象的基本特征之一，而新陈代谢所要进行的所有生化反应，几乎都要在生物催化剂——酶的作用下才能完成。运输作用和储存功能：如脊椎动物红细胞中的血红蛋白，能随血液循环运送氧气到组织中并带走二氧化碳；肌肉中的肌红蛋白具有储存氧气的功能等。五、蛋白质（三）蛋白质的生物学功能结构和机械支持功能：如高等动物的肌腱、韧带、软骨及昆虫的外表皮等。收缩或运动功能：肌肉收缩是通过肌球蛋白和肌动蛋白的相对滑动来实现的。免疫防护功能：机体识别出异物抗原后，免疫系统会产生相应的高度特异性抗体蛋白（即免疫球蛋白）。调节功能：动物体内很多在代谢调节中起重要作用的激素就是蛋白质或多肽。五、蛋白质（四）蛋白质的变性蛋白质受到某些物理或化学因素作用，可引起生物活性的丧失、溶解度的降低以及其他物理化学因素的改变，这种变化称为蛋白质的变性。有些变性是可逆的（能复性），有些则不可逆。六、核酸（一）核酸的组成元素及基本组成单位核酸是由C，H，O，N，P等元素组成的高分子化合物，其基本组成单位是核苷酸。每个核酸分子是由几百到几千个核苷酸互相连接而成的，每个核苷酸是由一分子碱基、一分子戊糖及一分子磷酸组成的。核苷酸的结构式

核酸是一种重要的生物大分子，也是生命的基本物质之一。由于它最早是从细胞核中提取出来的，并且呈酸性，故名核酸。六、核酸

核酸中的五碳糖分为核糖和脱氧核糖两种。